基于隧道的机车远程监控系统的设计与实现

随着国家对纯电动汽车大力支持，纯电动汽车慢慢进入特殊行业里。地铁隧道施工，为了响应国家低噪文章引用: 郭言平, 王连明, 王有锁. 基于隧道的机车远程监控系统的设计与实现[J]. 计算机科学与应用, 2019, 9(2): 475-486.

新能源行业中的电动汽车首先选用磷酸铁锂电池，其安全性和循环寿命保证了其使用条件及范围。

特种行业里的纯电动隧道牵引机车延用电动汽车的相关技术，同时也依然存在锂电池组如何稳定运行， 如何将故障率降为更低，如何在故障发生前预警这是需要人为去判断的一个问题，仅凭当前锂电池组管理系统是无法实现的，需要人为干预去分析锂电池组实时运营数据，实时状态等以达到故障预警效果。

同样常规锂电池组仅能在故障发生时对电池组进行保护，或者在故障发生前对数据进行记录，这需要我们的工程师实时检测锂电池组管理系统实时工作状态，这就导致了人力物力的大量消耗。将在锂电池组运行信息采集及处理方面进行研究，首先通过本课题对纯电动隧道牵引机车电池组管理系统、整车相关信息进行采集，经过处理后先通过隧道内无线局域网传输到无线终端里，然后通过GPRS 无线网络传送至监控中心服务器，由监控中心服务器完成信息存储及显示、报警。采集终端对锂电池组信息、整车信息进行可靠性分析，分析结果包括预警信息、故障报警信息等内容。其中，预警信息通过GPRS 无线网络告之现场工程师锂离子电池组或整车可能存在运营风险，由现场工程师通过电话、短信等手段通知机车使用者可能存在的故障信息，并告知使用者应该作出何种判断或决策，以保证车辆的正常营运。无线局域网也提供了电动隧道牵引机车具体位置，可以更好的调度维保技术人员进行快速的提供服务[1] [2]。

随着此技术的成熟，可以更好的服务客户，创造价值。

2. 系统的设计原理 2.1. 电动隧道牵引机车远程监控系统基本框架 本项目上位机系统主要采用C/S 框架进行开发，服务中心应用程序主要采用JAVA [3]进行开发，主要考虑JAVA 在网络通信编程方面的优势；客户端应用程序主要采用.Net 框架进行开发；数据库方面使用当前流行的oracle 数据库，保证了数据存储的稳定性和效率。

图1 是电动隧道牵引机车电池组远程监控系统网络架构图。

从组织和架构图一可以看出，整个系统架构分为以下几个部分： ①BMS(电池管理系统)：主要用来采集电池的数据信息和状态信息(主要包括， 总电压， 总电流， SOC等)及时上报给终端采集设备，传输方式通过CAN 总线进行传输。同时还把电池组的相关信息发往CAN总线供终端采集设备等。